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'''ライトガン'''(Light Gun)とは、[[コンピュータ]]の[[ポインティングデバイス]]、あるいは[[アーケードゲーム]]や[[ゲーム機]]の[[ゲームコントローラ|コントローラ]]の一種。ゲーム機用ライトガンの通称として'''ガンコン'''('''ガンコントローラ''')という呼び方が一般化している。主に[[ガンシューティングゲーム]]に使われる。なお、ライトガンはブラウン管モニターでないと機能しない。
 
ライトガンやそこから派生したライトペンは、[[マウス (コンピュータ)|マウス]]の発展や[[ディスプレイ (コンピュータ)|ディスプレイ]]技術の変化により最近ではほとんど使われない。ライトガンは基本的にはブラウン管モニターでないと機能しないのである。
 
== 歴史 ==
世界初のライトガンは1930年代、[[光電効果]]を用いた[[真空管]]が開発されたころに登場した。それが[[アーケードゲーム]]に使われるまで時間はかからず、[[1936年]]に Seeburg Ray-O-Lite というゲームが登場している。このころのライトガンを使ったゲームは、動く標的に[[光電管]]が装着されていて、プレイヤーが光のビームを発する銃でそれを狙うものである。ビームが光電管に当たると命中と判定される。[[ブラウン管]]を使ったライトガンはこれとは全く逆に作用する。センサが銃に組み込まれていて、ディスプレイ上の標的が光を発するのである。後者のライトガンは[[Whirlwind]]というコンピュータで最初に使われ、これを[[ライトペン]]の始祖とする。
 
1966年、[[セガ]]初の世界的ヒットとなったアーケードゲーム「ペリスコープ」にも紙に描かれた標的を狙うのにライトガンの原理が使われていた<ref>Ashcraft, Brian, (2008) ''Arcade Mania! The Turbo Charged World of Japan's Game Centers'', p. 133, Kodansha International</ref>。ペリスコープは初期の「エレメカ」ゲームであり<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=12985 |title=Periscope |publisher=Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref>、1回のプレイ料金が25セントとなった初めてのアーケードゲームだった<ref>Steven L. Kent (2000), ''The First Quarter: A 25-Year History of Video Games'', p. 83, BWD Press, ISBN 0-9704755-0-0</ref>。セガの1969年のゲーム「ミサイル」は電子音と動画をスクリーンに投影する方式を採用し<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=10600 |title=Missle |publisher=Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref>、1972年の「キラーシャーク」では据付型ライトガンでサメを狙うのだが、ターゲットは後方からスクリーンに投影されている<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=10821 |title= Killer Shark |publisher= Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref>。[[任天堂]]は1970年に Beam Gun をリリースし、1973年には{{仮リンク|レーザークレー射撃システム|en|Laser Clay Shooting System}}をリリース。1974年にはアーケードゲーム「ワイルドガンマン」をリリースした<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=10432 |title=Wild Gunman |publisher=Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref>。1975年、セガは2人協力プレイ型の「バルーンガン」<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=12795 |title=Balloon Gun |publisher=Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref>や「バレットマーク」<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=12685 |title=Bullet Mark |publisher= Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref>をリリースした。
ライトガンやそこから派生したライトペンは、[[マウス (コンピュータ)|マウス]]の発展や[[ディスプレイ (コンピュータ)|ディスプレイ]]技術の変化により最近ではほとんど使われない。ライトガンは基本的にはブラウン管モニターでないと機能しないのである。
 
==ゲームにおけるライトガン==
ゲーム機用ライトガンは[[銃]](とくに[[拳銃]])の形態でディスプレイ上の物体を狙うのに使われる。フィードバック機構によって、火薬式の[[拳銃]]の発射時の跳ね上がり(反動)を再現したものもあるほか、引き金以外のボタンを備えるものもみられるが、この辺りの事情に関しては、[[ガンシューティングゲーム]]の項を参照してほしい。
 
ライトガンはアーケードゲームでは一般的だが、家庭用ゲーム機では、やや表示機材([[ディスプレイ (コンピュータ)|ディスプレイ]])を選ぶ。小型のテレビでは使いにくいプロジェクターや[[液晶ディスプレイ]]・[[プラズマディスプレイ]]ではライトガンが使えないという問題もあったが、[[PlayStation 3|プレイステーション3]]用ゲーム[[タイムクライシス4]]に同梱される「ガンコン3」で、[[液晶ディスプレイ]]や[[プラズマディスプレイ]]に業界初対応した。
 
[[コンシューマーゲーム]](家庭用ゲーム機)では追加の[[ゲームコントローラ|コントローラ]]を購入する必要があったり、ライトガンが汎用的でなく通常のコントローラの代わりにはならない点など、普及しにくい要素も見られる。ただコンシューマーゲームのオプション機器扱いという部分に関しては、[[任天堂]]の[[Wii]]において標準コントローラーがトリガーボタンを備えるなど、2006年よりやや状況が変化している。
[[Wiiのコントローラ#Wiiリモコン|Wiiリモコン]]は、この技術の後継と見ることもできる。Wiiリモコンはブラウン管以外のディスプレイでも問題なく使用でき、標準のコントローラとなっている。通常のコントローラとしても、ライトガン的なコントローラとしても使用可能である。また、Wiiリモコンとヌンチャクを組み合わせ、ライトガンとして使用するアタッチメント『[[Wiiのコントローラ#Wiiザッパー|Wiiザッパー]]』が2007年10月より発売されている。
 
== 仕組み ==
ライトガンは名前の通り光を使ってディスプレイ上の狙っている位置を検出する。名前からは銃から光のビームが出ているかのように思われるが、実際にはライトガンは銃身内の[[フォトダイオード]]で光を受け取る。
 
当たり判定の方法は2種類あるが、基本的概念はどちらも同じである。すなわち、銃の引き金が引かれたとき、ディスプレイが一瞬だけ黒くなり、フォトダイオードが受光状態となる。ターゲットの部分だけディスプレイが白く表示されることでダイオードがそれを感知し、狙いが合っていれば受光してコンピュータがそれを感知できる。これは一瞬であるため、人間の眼にはそのように表示が切り替わっていることは感知できない。
 
=== ターゲットの順次表示 ===
最初の手法は、任天堂の光線銃シリーズで使われたもので、画面が黒くなってからターゲットを順次白く表示していくものである。コンピュータはダイオードが光を感知したタイミングとターゲットを表示したタイミングから、どのターゲットに当たったかを判定する。N個のターゲットが画面にあるとき[[二分探索]]によってこの過程を短縮し、1回のリフレッシュで全部を表示してどれかに当たっていることを検出し、その後最大 log<sub>2</sub>(<var>n</var>) 回でどれに当たったかを判定する。
 
[[プラズマディスプレイ]]や[[液晶ディスプレイ]]、[[プロジェクタ]]では、走査は行わずに画面全体を一斉に書き換えるため、この方式は使えない。
 
=== 両手法の統合 ===
ターゲットの順次表示方式のライトガンにはビデオ信号に対して正確に位置がわかるほどの精度を持たないものがあるが、上の両方の手法を組み合わせて用いることで精度を上げることができる。まず、画面を明るくして反応時間を確認する。このときコンピュータ側はどの水平走査線がライトガンで狙われていたかを把握するが、[[ピクセル]]単位の位置までは求めない。この程度であれば、高速なタイマは必要でなく、せいぜい15kHz程度である。ピクセルを判定するには5MHz程度の精度が必要となる。これに順次表示を組み合わせて当たりを判定する(つまり、ライトガンが狙っている走査線にかかっているターゲットを順次表示する)。
 
=== 赤外線放射 ===
ブラウン管以外の表示装置にも対応できるよう新たな手法が開発された。画面付近に複数の[[赤外線]]発光装置を配置し、ライトガンには赤外線センサを装備する。引き金を引くと、感知した赤外線の強さが本体に通知される。この強さは画面からの距離と角度によって決まるため、角度を検出するセンサがライトガンに組み込まれている。これらの情報から[[三角関数]]の[[方程式]]を解くと、画面に対する赤外線センサの3次元位置情報が計算できる。さらにセンサの向きに従って画面まで線を引くと、狙っていた位置がわかる。
 
最近の[[アーケードゲーム]]にはこの種の方法が採用されている。
 
なお、[[Wii]]では本方式が簡易的に実装されており、付属する[[Wiiのコントローラ#センサーバー|センサーバー]]もセンサではなく、赤外線発光装置である。一方[[Wiiのコントローラ]]には赤外線カメラが内蔵されている<ref>{{Cite web|url= http://wiibrew.org/wiki/Wiimote#IR_Camera |title=Wiimote |publisher=WiiBrew |date=2011-04-26 |accessdate=2011-06-01}}</ref>
 
同様の技法は[[ガンコン|ガンコン3]]や[[アーケードゲーム]]でも採用されている。
 
=== イメージキャプチャ ===
ユーザーが引き金を引くと、ほんの一瞬だけ画面上の表示が白と黒のピクセルの一見ランダムな並びに置き換えられる。ライトガンには高解像度だが視界が狭くピクセル数の少ないデジタルカメラが内蔵されている。暗号化されたランダムドット画像を捉え、その内容から画面上のどの位置に狙いが向けられていたかを求める。
 
== 据付型 ==
据付型の銃は[[アーケードゲーム]]でよく見受けられる。[[筐体]]上の回転台に据え付けられたものであり、その動作原理はライトガンとは全く異なる。据付型は高価であるが、保守点検や修理が容易という利点がある。一種の[[アナログ]][[ジョイスティック]]として機能し<ref>{{Citation|title=Creating Games: Mechanics, Content, and Technology|author=Morgan McGuire & Odest Chadwicke Jenkins|publisher=A K Peters, Ltd.|year=2009|isbn=1-56881-305-8|url= http://books.google.co.uk/books?id=0G3PKwgvizEC|accessdate=2011-04-03|page=408|quote=Light guns, such as the NES Zapper or those used in the ''House of the Dead'' series, are distinctly different from positional guns used by arcade games such as SEGA's Gunblade NY. ... Light guns differ from positional guns, such as in Gunblade NY (bottom), that are essentially analog joysticks. ... Positional guns are essentially analog sticks mounted in a fixed location with respect to the screen. Light guns, in contrast, have no fixed a priori relationship with a display.}}</ref><ref>{{Citation|title=Advances in Multimedia Information Processing-PCM 2005: 6th Pacific-Rim Conference on Multimedia, Jeju Island, Korea|date=November 13–16, 2005|author=Yo-Sung Ho & Hyoung Joong Kim|publisher=[[Springer Science+Business Media|Springer Science & Business]]|year=2005|isbn=3-540-30040-6|page=688|url= http://books.google.co.uk/books?id=z-KQDQ0BtG4C&pg=PA688|accessdate=2011-04-03|quote=The two routes to conventional gun control are light guns and positional guns. Light guns are the most common for video game systems of any type. They work optically with screen and do not keep track of location on the screen until the gun is fired. When the gun is fired, the screen blanks for a moment, and the optics in the gun register where on the screen the gun is aimed. That information is sent to the computer, which registers the shot. ... Positional guns are mounted stationary on the arcade cabinet with the ability to aim left/right and up/down. They function much like joysticks, which maintain a known location on screen at all times and register the current location when fired.}}</ref>、立ち上げ時に較正(照準あわせ)が必要である。
 
初期の例としては、[[セガ]]の「シーデビル」(1972)<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=10632 |title= Sea Devil |publisher=Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref>、[[タイトー]]の「アタック」(1976)<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=6971 |title= Attack |publisher=Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref> と「クロスファイアー」(1977)<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=7443 |title= Cross Fire |publisher=Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref>、[[任天堂]]の「バトルシャーク」(1978)<ref>{{Cite web |url= http://www.arcade-museum.com/game_detail.php?game_id=7050 |title= Battle Shark |publisher=Killer List of Videogames |accessdate=2013-06-10}}</ref> などがある。据付型の銃を使っているアーケードゲームとして、[[サイレントスコープ]]、[[スペースガン]]、[[オペレーションウルフ]]などがある。もっとも、据付型であってもライトガン方式を採用したアーケードゲームもある。
==据付型==
据付型の銃は[[アーケードゲーム]]でよく見受けられる。[[筐体]]上の回転台に据え付けられたものであり、その動作原理はライトガンとは全く異なる。据付型は高価であるが、保守点検や修理が容易という利点がある。一種の[[アナログ]][[ジョイスティック]]として機能し、立ち上げ時に較正(照準あわせ)が必要である。
 
== 脚注 ==
据付型の銃を使っているアーケードゲームとして、[[オペレーションウルフ]]などがある。もっとも、据付型であってもライトガン方式を採用したアーケードゲームもある。
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== 関連項目 ==
*[[ライトペン]]
*[[光線銃シリーズ]]
*[[ガンシューティングゲーム]]
 
[[Category{{DEFAULTSORT:コンピュータゲームの周辺機器|らいとかん]]}}
[[Category:ポイティングデバイス|らいとかんピュータゲームの周辺機器]]
[[Category:ポインティングデバイス]]
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